李運(yùn)德,徐永祥,楊振波
北京航材百慕新材料技術(shù)工程有限公司
摘要:常溫固化FEVE氟碳涂料以其優(yōu)異的耐候性能在防腐領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛,為充分發(fā)揮氟碳涂料的耐候性,實(shí)現(xiàn)涂層體系的長(zhǎng)效防腐,必需進(jìn)行合理的涂層配套體系設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制。本文綜述了氟碳防腐涂層體系設(shè)計(jì)的一般原則和施工質(zhì)量控制。介紹了ISO12944、JT/T695等標(biāo)準(zhǔn)在氟碳防腐涂層體系設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,歸納了在不同腐蝕類型下長(zhǎng)壽命防腐氟碳涂層體系實(shí)例及特點(diǎn)。介紹了施工工藝和質(zhì)量控制要點(diǎn):表面處理是施工工藝過(guò)程控制的首要環(huán)節(jié),噴砂除銹是最理想的除銹方式,關(guān)注磨料品質(zhì)、表面油污和可溶性鹽份的控制、以及噴砂后的表面灰塵清潔度的控制,噴砂前的結(jié)構(gòu)預(yù)處理也是不可疏忽的環(huán)節(jié);涂裝工藝過(guò)程控制主要考慮適宜的涂裝環(huán)境條件,涂料的正確混合和使用,噴涂工藝參數(shù)控制,預(yù)涂裝等;涂層的質(zhì)量檢測(cè)主要包括漆膜表觀、涂層厚度及附著力,注意選擇合理的驗(yàn)收批次。
關(guān)鍵詞:FEVE氟碳涂料;涂層體系;防腐;標(biāo)準(zhǔn);施工工藝
1 引言
常溫固化FEVE氟碳涂料自1998年在我國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái),在防腐和建筑領(lǐng)域市場(chǎng)很快被認(rèn)可并獲得應(yīng)用。當(dāng)前,F(xiàn)EVE氟碳涂料在我國(guó)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。氟碳涂料在一大批國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目,包括杭州灣跨海大橋、鳥(niǎo)巢奧體中心、天興州及大勝關(guān)鋼珩架梁等的應(yīng)用為氟碳涂料的進(jìn)一步推廣應(yīng)用奠定了實(shí)踐基礎(chǔ)。同時(shí),一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的頒布設(shè)施也促使氟碳涂料在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。HG/T3792—2005《交聯(lián)型氟樹(shù)脂涂料》規(guī)定了用于金屬防腐和建筑外墻的FEVE氟碳涂料的技術(shù)指標(biāo)。我國(guó)的4個(gè)橋梁防腐標(biāo)準(zhǔn):TB/T1527《鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》、JT/T722-2008《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》、JT/T694—2007《懸索橋主纜系統(tǒng)防腐涂裝技術(shù)條件》、JT/T695—2007《混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)條件》,以及石油石化領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB50393—2008《鋼質(zhì)石油儲(chǔ)罐防腐蝕工程技術(shù)規(guī)范》等,都把氟碳涂層作為主要的配套涂層體系,并規(guī)定了氟碳涂料技術(shù)要求。
常溫固化FEVE氟碳涂料以其優(yōu)異的耐候性能特別適用于橋梁、高層建筑等需要高耐久性的防腐涂層體系的面涂層。毋庸置疑,F(xiàn)EVE氟碳涂料是目前可常溫固化涂料中最優(yōu)異的耐候面漆,但過(guò)分依靠氟碳涂料、片面夸大氟碳涂料的作用,不注重涂層配套和施工質(zhì)量控制,同樣會(huì)導(dǎo)致涂層達(dá)不到應(yīng)有的防腐效果。只有合理的涂層配套體系設(shè)計(jì)、嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制,才能充分發(fā)揮氟碳涂料耐候性好的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)氟碳防腐涂層體系的長(zhǎng)效防腐。
2 涂層體系設(shè)計(jì)
2.1 ISO12944-5:2007
ISO12944《色漆與清漆鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層保護(hù)體系》是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織為從事防腐蝕工作的業(yè)主、設(shè)計(jì)人員、咨詢顧問(wèn)、涂裝承包商、涂料生產(chǎn)和施工企業(yè)等匯編的標(biāo)準(zhǔn)。ISO12944包括8部分內(nèi)容,對(duì)涂層體系設(shè)計(jì)直接相關(guān)的內(nèi)容包括ISO12944-2環(huán)境分類和ISO12944-5涂層保護(hù)體系。
ISO12944-2根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)量損失(或厚度損失)詳細(xì)說(shuō)明了大氣腐蝕種類(表1)。描述了鋼結(jié)構(gòu)暴露的典型的自然大氣環(huán)境,對(duì)這些環(huán)境的腐蝕性的評(píng)定給出了建議。
表1 大氣腐蝕種類和典型環(huán)境實(shí)例
ISO12944-5推薦了適用于不同類型腐蝕環(huán)境、不同表面處理等級(jí)、不同使用壽命的涂層配套體系。涂層系統(tǒng)的壽命分為低、中、高三個(gè)等級(jí):低壽命,5~10年;中等壽命,10~15年;高壽命,15年以上。
2.2 JT/T722-2008《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》
JT/T722標(biāo)準(zhǔn)是在借鑒國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、總結(jié)我國(guó)橋梁防腐涂裝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上形成的。標(biāo)準(zhǔn)介紹了橋梁防腐涂層體系設(shè)計(jì)和涂裝質(zhì)量控制等內(nèi)容,對(duì)指導(dǎo)橋梁防腐及其它類似條件下的鋼結(jié)構(gòu)防腐具有重要指導(dǎo)意義。
涂層配套體系設(shè)計(jì)遵照ISO12944-5基本原則,參照了標(biāo)準(zhǔn)ISO14713《鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕保護(hù)金屬涂層指南》、HG/T3656《鋼結(jié)構(gòu)橋梁漆》、TB/T1527《鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》和日本的《鋼質(zhì)公路橋梁涂裝便覽》和《鐵路橋涂裝及防腐蝕便覽》等,并結(jié)合我國(guó)橋梁涂裝體系的實(shí)際應(yīng)用情況,以及新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展?fàn)顩r。
表2 ISO12944-5附錄A中相應(yīng)腐蝕類型下的高耐久性聚氣酯涂層體系
標(biāo)準(zhǔn)按照涂裝部位、腐蝕環(huán)境、防腐年限、工況條件,共設(shè)計(jì)涂層配套體系23個(gè)。按涂裝部位分為七類:外表面;非封閉環(huán)境內(nèi)表面;封閉環(huán)境內(nèi)表面;鋼橋面;干濕交替區(qū)和水下區(qū);防滑摩擦面;附屬鋼構(gòu)件。腐蝕環(huán)境分類等效于ISO12944-2。涂層保護(hù)年限分為兩類:普通型,(10~15)年;長(zhǎng)效型,(15~25)年。在涂層體系保護(hù)年限內(nèi),涂層95%以上區(qū)域的銹蝕等級(jí)不大于ISO4628規(guī)定的Ri2級(jí),無(wú)氣泡、剝落和開(kāi)裂現(xiàn)象。
氟碳涂層體系用于外表面,共設(shè)計(jì)用于C5腐蝕環(huán)境下長(zhǎng)效型涂層配套體系3個(gè)(見(jiàn)表3)。在低于C5腐蝕環(huán)境下,標(biāo)準(zhǔn)未給出氟碳涂層配套體系,但標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào),用于高防腐等級(jí)的涂層配套體系也適用于低防腐等級(jí),并可相應(yīng)降低涂層厚度,也就是說(shuō),在腐蝕環(huán)境低于C5的情況下,也可采用氟碳涂層體系。
表3 JT T722氟碳防腐涂層配套體系
JT/T722與TB/T1527以及日本鋼橋標(biāo)準(zhǔn)相比,有如下區(qū)別:
在涂層體系厚度設(shè)計(jì)上,雖然3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定了氟碳防腐體系用于苛刻的腐蝕環(huán)境,但TB/T1527的規(guī)定的涂層體系最小干膜厚度僅為180μm,相當(dāng)于C3腐蝕環(huán)境下的長(zhǎng)壽命涂層體系設(shè)計(jì)厚度。JT/T722涂層配套遵照ISO12944-5的設(shè)計(jì)原則。
在底涂層選用上,TB/T1527選用特制環(huán)氧富鋅防銹底漆和水性無(wú)機(jī)富鋅底漆,日本標(biāo)準(zhǔn)選用無(wú)機(jī)硅酸鋅底漆,JT/T722選用環(huán)氧富鋅底漆、無(wú)機(jī)富鋅底漆(包括水性無(wú)機(jī)富鋅、醇溶型無(wú)機(jī)富鋅)以及熱噴鋅/鋁涂層。
在氟碳面涂層設(shè)計(jì)上,日本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為氟碳中涂30μm+氟碳面涂20μm;JT/T722也規(guī)定了2道面涂層,第一道面涂層可選用脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆或氟碳樹(shù)脂漆,漆膜厚度40μm,第二道面涂層選用氟碳面漆,漆膜厚度30μm~40μm;TB/T1527設(shè)計(jì)氟碳面漆2道,涂膜厚度60μm。
在涂料性能指標(biāo)規(guī)定上,一是氟含量的規(guī)定,TB/T1527規(guī)定制備氟涂料所選用的氟樹(shù)脂的氟含量≥15%;JT/T722規(guī)定氟涂料的氟含量?jī)?yōu)等品≥24%,一等品≥22%。二是鋅含量的規(guī)定,TB/T1527規(guī)定干膜中鋅粉含量,環(huán)氧富鋅≥80%,水性無(wú)機(jī)富鋅≥90%;JT/T722規(guī)定干膜中金屬鋅含量,環(huán)氧富鋅≥70%,無(wú)機(jī)富鋅≥80%。
2.3 氟碳防腐涂層體系
氟碳涂層配套體系和厚度設(shè)計(jì)參照ISO12944-5、JT/T722、ISO14713。氟碳涂層用于鋼結(jié)構(gòu)外表面的長(zhǎng)效防腐,可維持15年~25年的有效防護(hù)期,典型配套體系見(jiàn)表4。
表4 長(zhǎng)壽命氟碳防腐涂層體系
底漆選用上,環(huán)氧富鋅底漆以其優(yōu)異的電化學(xué)保護(hù)性能、力學(xué)性能和良好的施工性能,作為長(zhǎng)壽命防腐涂層體系的首選底漆。在C3腐蝕環(huán)境下可選用環(huán)氧磷酸鋅底漆,該底漆具有優(yōu)異的力學(xué)性能、鈍化緩蝕功能,并且無(wú)毒環(huán)保。無(wú)機(jī)富鋅涂料,包括水性和醇溶型無(wú)機(jī)富鋅涂料,施工環(huán)境、表面處理要求高,但由于其優(yōu)異的防腐性能,在C5-M環(huán)境下推薦采用。金屬熱噴涂涂層+氟碳防腐涂料涂層,在使用年限內(nèi),不需要徹底的噴砂除銹,僅需要1-2次的維修涂裝,便可以維持30年~50年的防腐壽命。
環(huán)氧云鐵中間漆具有很好的屏蔽性能和力學(xué)性能,是最常用的長(zhǎng)效防腐涂層體系中間層。市場(chǎng)上的環(huán)氧云鐵中間漆有幾個(gè)類型:按涂裝厚度可分為薄涂型和厚涂型,薄涂型一道40μm~60μm,厚涂型一道100μm~150μm;按云鐵灰的加入量和制備工藝可分為兩大類:一類以云鐵灰為主要填料,復(fù)配少量的鋁粉、硫酸鋇等填料,攪拌而成,一類是選擇其它顏填料研磨至規(guī)定細(xì)度后,加入云鐵灰攪拌或粗過(guò)砂磨而成。環(huán)氧云鐵的質(zhì)量與固化劑的品質(zhì),云鐵灰、鋁粉的含量以及片狀結(jié)構(gòu),顏填料的分散性有關(guān)。
由于無(wú)機(jī)富鋅、熱噴涂金屬涂層存在一定的孔隙度,直接噴涂厚膜型中間層容易出現(xiàn)起泡和針孔現(xiàn)象。無(wú)機(jī)富鋅的封閉層一般為20μm~30μm。而熱噴金屬涂層,由于孔隙度高,粗糙度大,需要較厚的封閉漆才能完全封閉,一般需要50μm的封閉涂層,一道施工可能出現(xiàn)針孔,可分兩道施工,首先霧噴一道,過(guò)十幾分鐘待空氣逸出后,再噴涂一道封閉層。金屬熱噴涂層的厚度也可為20μm~30μm,但隨后的中間漆厚度不能太厚,否則可能會(huì)出現(xiàn)針孔,薄涂的中間層起到部分封閉作用。在封閉漆的選用上,可以選用后道的環(huán)氧云鐵中間漆稀釋后作為封閉層,如果涂層厚度不是很厚,這種方法為施工提供了便利性;如果選用專用的環(huán)氧磷酸鋅封閉漆進(jìn)行封閉,封閉效果更好,并且有利于提高涂層間的附著力和防腐性能。
氟碳面涂層可設(shè)計(jì)為氟碳涂層第一道、氟碳涂層第二道。這樣設(shè)計(jì)主要是考慮第一道面漆和第二面漆承擔(dān)不同的功能:第一道面涂層采用丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆或過(guò)渡氟碳樹(shù)脂漆,保證涂層體系更好的匹配性、更好的附著力、重涂性;而第二道氟碳面涂層在配方設(shè)計(jì)中主要考慮耐候性、自潔性和裝飾性。兩道面漆不同配方對(duì)橋梁等需要2道面漆分開(kāi)涂裝(車間涂裝和現(xiàn)場(chǎng)涂裝)的構(gòu)件非常適用,而對(duì)2道面漆不需要分開(kāi)涂裝的構(gòu)件,為了涂裝的便利性,可以考慮兩道面漆同一配方。
3 涂裝質(zhì)量控制
3.1 表面處理
表面處理是整個(gè)涂裝作業(yè)最重要的控制環(huán)節(jié),對(duì)涂層防腐壽命的影響占到40%~50%的份額。表明處理包括:酸洗磷化、機(jī)械或手工打磨、噴射處理(包括噴砂和拋丸)等。噴砂除銹是長(zhǎng)效型防腐涂層體系最合適的處理方式:可以進(jìn)行徹底的表面除銹;適宜的粗糙度增強(qiáng)了涂層對(duì)鋼板的附著力;處于活化態(tài)的噴砂金屬表面有利于與涂料中極性基團(tuán)的結(jié)合。
a)除銹等級(jí)。鋼鐵表面的銹蝕產(chǎn)物影響涂層附著力,并且會(huì)加速電化學(xué)腐蝕,對(duì)富鋅涂層和金屬涂層還會(huì)影響電化學(xué)保護(hù)效果。盡可能徹底除去表面銹蝕產(chǎn)物是保證涂層長(zhǎng)效防腐的基礎(chǔ)。對(duì)長(zhǎng)效型氟碳防腐涂層體系,除銹等級(jí)應(yīng)達(dá)到GB/T8923規(guī)定的Sa2½級(jí),既鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂、污垢,氧化皮、鐵銹和油漆涂層附著物,任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條紋狀的輕微色斑;對(duì)于水性無(wú)機(jī)富鋅和熱噴金屬涂層,需要更高的除銹等級(jí),應(yīng)達(dá)到GB/T8923規(guī)定的Sa3級(jí),既鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂、污垢,氧化皮、鐵銹和油漆涂層附著物,該表面應(yīng)顯示均勻的金屬光澤。
b)噴砂粗糙度。粗糙的鋼鐵表面通過(guò)物理咬合作用以及增大的表面積,可顯著提高涂層對(duì)底材的附著力,粗糙度太低對(duì)涂層附著力不利,過(guò)大的粗糙度對(duì)進(jìn)一步提高涂層附著力貢獻(xiàn)不大,且易造成涂料不必要的浪費(fèi),還可能引起峰尖腐蝕,并影響涂膜外觀。長(zhǎng)效型防腐涂層體系的噴砂表面粗糙度一般規(guī)定為Rz40μm~70μm,但對(duì)熱噴涂金屬需要更高的粗糙度,為Rz60μm~100μm。常用的粗糙度表示方法有Ra、Rz、Ry,三者的測(cè)試方法和數(shù)值不同,Rz=(4~6)Ra。相關(guān)的粗糙度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有:GB/T6060.5,通過(guò)比較樣塊測(cè)試Ra;GB/T10610測(cè)試的是Ra、Rz;GB/T13288測(cè)試Ry。
c)磨料要求。為獲得高質(zhì)量的噴砂表面,磨料的品質(zhì)至關(guān)重要。選擇一定硬度、粒度的磨料才能高效率地完成規(guī)定粗糙度的表面,同時(shí)磨料不能含有水份、油污、可溶性鹽份,以避免造成噴砂表面的二次污染。金屬磨料的選用應(yīng)符合GB/T18838.1的要求;非金屬磨料的選用應(yīng)符合GB/T17850.1的要求;
d)表面油污、鹽份控制。噴砂作業(yè)并不能完全除去油污、可溶性鹽份等雜質(zhì)。油污應(yīng)采用洗滌液、水蒸氣、合適的溶劑清洗,淡水沖洗是除去水溶性鹽份的最佳方式。長(zhǎng)壽命涂層體系可溶性鹽份質(zhì)量應(yīng)控制在50mg/m2之內(nèi),可放寬到70mg/m2。現(xiàn)場(chǎng)可溶性鹽份測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有GB/T18570.6、GB/T18570.9。國(guó)內(nèi)涂裝作業(yè)不注意鹽份清洗和鹽份控制,這在一般情況下,不會(huì)帶來(lái)涂裝質(zhì)量問(wèn)題。但是在船廠、海洋工程的涂裝作業(yè)時(shí),可溶性鹽含量往往超標(biāo),這會(huì)容易引起滲透壓起泡,造成涂層體系的早期破壞。
e)灰塵清潔度。噴砂后表面殘留的磨料殘?jiān)入s質(zhì)影響涂層與基材的附著力,必需使用清潔、無(wú)油、無(wú)水的壓縮空氣或真空吸塵方式去除,表面灰塵清潔度評(píng)價(jià)按GB/T18570.3進(jìn)行,把膠帶摩擦著壓在表面,然后取起放在白紙上,那么灰塵的多少和粒度就會(huì)清晰地表現(xiàn)出來(lái)。氟碳防腐涂層體系灰塵清潔度等級(jí)應(yīng)不大于2級(jí),既正?;虺C正視力下剛剛可見(jiàn)的顆粒,不易清潔的部位可放寬到3級(jí)。
f)結(jié)構(gòu)預(yù)處理。廣義的表面處理還包括結(jié)構(gòu)預(yù)處理。鋼結(jié)構(gòu)預(yù)處理是噴砂涂裝前一項(xiàng)極其重要的工作。這是指對(duì)在切割、焊接和裝配后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的處理,以保證涂膜的連續(xù)性和涂層的附著力,有利于涂層有效地起到保護(hù)作用。結(jié)構(gòu)預(yù)處理包括:銳邊、切割邊的打磨、倒角的磨園、飛濺的去除、粗糙焊縫磨平等。
3.2 涂裝
3.2.1 涂裝環(huán)境
涂裝環(huán)境條件(溫度、相對(duì)濕度、露點(diǎn))對(duì)涂膜形成以及干燥、固化過(guò)程有重要影響。合適的涂裝環(huán)境條件為環(huán)境溫度5℃~38℃,空氣相對(duì)濕度不大于85%,并且鋼材表面溫度大于露點(diǎn)3℃。盡量避免環(huán)境溫度低于5℃時(shí)施工,如果受工期、施工條件影響必需在低溫下施工,應(yīng)采用低溫固化產(chǎn)品。露點(diǎn)一定要檢測(cè),即使相對(duì)濕度不大于85%,也可能出現(xiàn)噴涂表面結(jié)露現(xiàn)象。
FEVE氟碳涂料對(duì)濕氣敏感,特別要注意對(duì)相對(duì)濕度的檢測(cè)和控制。
醇溶型無(wú)機(jī)富鋅涂料依靠濕氣固化,空氣相對(duì)濕度要求在60%~90%之間。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的某些醇溶型無(wú)機(jī)硅酸鋅樹(shù)脂,由于組份中含有活性硅氧烷單體,在成膜過(guò)程中可以和硅酸乙酯樹(shù)脂交聯(lián)固化,因此在較低的相對(duì)濕度下也能完成部分固化。當(dāng)然如果空氣中含有充足的水份,涂膜固化性能更好。
3.2.2 涂裝方法
高壓無(wú)氣噴涂具有涂裝效率高、涂膜質(zhì)量好、對(duì)環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn),是鋼結(jié)構(gòu)大規(guī)模涂裝最適用的方法。采用高壓無(wú)氣噴涂施工時(shí),涂料粘度、噴涂壓力、噴嘴類型、噴嘴與工作面距離以及噴涂扇面等參數(shù)應(yīng)按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行驗(yàn)證,以確保施工質(zhì)量。厚膜型環(huán)氧云鐵中間漆噴涂壓力在20MPa~30MPa,噴嘴直徑在0.38~0.54。FEVE的噴涂壓力在10MPa~20MPa,噴嘴直徑在0.28~0.43。
對(duì)于一些不易噴涂到的部位應(yīng)采用刷涂和輥涂方法進(jìn)行預(yù)涂裝,輥涂?jī)H用于人孔、老鼠洞等不易采用刷涂的部位的預(yù)涂裝。預(yù)涂裝的順序要保證噴砂后的鋼鐵表面盡快全部覆蓋上涂料,對(duì)于那些能夠噴到,僅僅是噴涂膜厚不易達(dá)到要求的部位,可考慮在噴涂完第一道面漆后進(jìn)行預(yù)涂,而對(duì)那些特別不易噴涂到的部位應(yīng)首先進(jìn)行預(yù)涂裝。
3.2.3 涂料的混合和使用
涂料混合是將雙組份涂料充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?,按比例混合,再攪拌均勻的過(guò)程。為了保證混合的均勻性,盡量采用機(jī)械攪拌方式。對(duì)于厚漿型高固體份環(huán)氧云鐵中間漆,涂料粘度高,分層沉底較嚴(yán)重,必需采用機(jī)械攪拌方式。涂料攪拌均勻后,應(yīng)進(jìn)行必要的熟化(5~30min),并在適用期內(nèi)用完(1~8h)。具體的熟化時(shí)間和可使用時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格遵照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。
用液體環(huán)氧制備的高固體份環(huán)氧涂料,在較高溫度時(shí)可使用時(shí)間大大縮短,混合好后應(yīng)盡快用完。用稀釋劑調(diào)整施工粘度時(shí),避免誤用稀釋劑。環(huán)氧稀釋劑誤加入FEVE氟碳涂料中會(huì)引起快速增稠、凝膠現(xiàn)象。FEVE氟碳涂料所用稀釋劑應(yīng)采用聚氨酯級(jí)稀釋劑,不能含有水份。
3.2.4 維修涂裝
涂層材料在自然環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)生銹、粉化、起泡、開(kāi)裂、剝落等現(xiàn)象。相對(duì)于其它涂料,氟碳涂料的保光、保色性能有了很大提高,并且粉化減薄的速度也大大減緩。但氟碳涂層僅是延緩了涂層防腐失效的時(shí)間,隨著服役時(shí)間的延長(zhǎng),漆膜也會(huì)出現(xiàn)劣化。涂膜劣化評(píng)定參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T1766和ISO4628。ISO4628有圖例使用起來(lái)更加方便。對(duì)漆膜粉化、起泡、裂紋、剝落、生銹等劣化形式進(jìn)行綜合評(píng)定,制訂相應(yīng)的維修或重涂工藝。維修涂裝時(shí)一定要試驗(yàn)新涂層與舊涂層的的相容性。高壓淡水清洗是最佳的表面清潔方式,必要時(shí)表面需要拉毛處理。
幾種典型的維修方式如下:
1)銹蝕等級(jí)在Ri2時(shí),重涂1-2道面漆;銹蝕等級(jí)在Ri2~Ri3時(shí),加涂一道中間漆后,再涂面漆;銹蝕等級(jí)大于Ri3時(shí),徹底除銹后重涂。
2)FEVE氟碳粉化超過(guò)3級(jí),或粉化減薄的厚度超過(guò)面漆三分之一時(shí),應(yīng)重涂面漆。FEVE氟碳涂料抗粉化能力優(yōu)異。在海洋大氣腐蝕環(huán)境下,丙烯酸聚氨酯面漆5年就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重粉化,而FEVE氟碳涂料依據(jù)結(jié)構(gòu)上的差異,在2-10年內(nèi)出現(xiàn)輕微粉化。在腐蝕環(huán)境不太惡劣的環(huán)境下,抗粉化能力是海洋大氣環(huán)境下的2~3倍。
3)正常施工下,高性能FEVE氟碳涂層體系不會(huì)出現(xiàn)大面積的起泡、剝落和開(kāi)裂現(xiàn)象,但局部的此類漆膜劣化現(xiàn)象不能完全避免,根據(jù)破壞的程度選用配套油漆方案。小面積修補(bǔ)時(shí),注意新舊涂層連接處表面處理時(shí)形成坡口。
3.2.5 涂膜質(zhì)量檢測(cè)
a)外觀
漆膜應(yīng)平整,面漆顏色均勻一致,不允許有起泡、針孔、流掛現(xiàn)象。
由于環(huán)氧云鐵中間漆表面粗糙度大,而FEVE氟碳面漆厚度較薄,特別是采用高光淺色面漆時(shí),可以明顯發(fā)現(xiàn)中間漆的粗糙紋路,這屬于正?,F(xiàn)象。
采用厚漿型中間漆厚膜施工時(shí),會(huì)出現(xiàn)輕微桔皮現(xiàn)象,這也是允許的。
b)厚度
長(zhǎng)壽命氟碳防腐涂層體系涂層厚度應(yīng)符合“90—10”原則,即允許有10%的讀數(shù)可低于規(guī)定值,但每一單獨(dú)讀數(shù)不得低于規(guī)定值的90%。對(duì)于復(fù)雜構(gòu)件或復(fù)雜部位,可放寬到“85—15”。厚度最大值不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)厚度的3倍。
對(duì)于厚度的檢驗(yàn)批次,不同領(lǐng)域有具體要求。建議:小構(gòu)件應(yīng)檢測(cè)到每一個(gè)面;大的平面按10~50m2為一檢驗(yàn)批;對(duì)任何存有疑問(wèn)的部位進(jìn)行檢測(cè)。
c)附著力
現(xiàn)場(chǎng)涂層附著力有兩種測(cè)試方法。
一是拉開(kāi)法,按GB/T5210測(cè)試,附著力應(yīng)大于5MPa,可放寬到3MPa。對(duì)于厚度超過(guò)250μm的涂層只能采用拉開(kāi)法測(cè)試附著力。
二是劃格法,按GB/T9286測(cè)試,應(yīng)不大于1級(jí),局部測(cè)試點(diǎn)可放寬到2級(jí)。劃格法可以測(cè)試涂層體系中單一涂層和復(fù)合涂層的附著力。不同的厚度采用不同的間隔:0~60μm,間隔1mm;61~120μm,間隔2mm;121~250μm,間隔3mm。
4 結(jié)語(yǔ)
氟碳涂層以其優(yōu)異的耐候性成為長(zhǎng)效涂層體系的首選面漆,特別適用于大型鋼結(jié)構(gòu)、高層建筑、橋梁等的防護(hù)涂層體系。ISO12944《色漆和清漆鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層保護(hù)體系》、TB/T1527《鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》、JT/T722-2008《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》、JT/T694—2007《懸索橋主纜系統(tǒng)防腐涂裝技術(shù)條件》、JT/T695—2007《混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)條件》等,都把氟碳涂層作為主要的配套體系。為發(fā)揮氟碳涂層的優(yōu)異性能,必須選擇適宜的底漆和中間涂層組成涂層體系,同時(shí)注意基材表面處理和涂裝施工質(zhì)量。隨著社會(huì)的發(fā)展,氟碳防腐涂層體系必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
ISO129944-5對(duì)雙組份聚氨酯涂料的定義:漆基帶有能與適宜異氰酸酯固化劑反應(yīng)的游離羥基基團(tuán)的聚合物,典型的漆基包括:聚醚、丙烯酸酯、環(huán)氧、聚酯、氟樹(shù)脂。按照這個(gè)定義,F(xiàn)EVE氟樹(shù)脂從大類上應(yīng)該歸為雙組份聚氨酯涂料,涂層體系設(shè)計(jì)可參考類似的涂層體系。為充分發(fā)揮FEVE氟碳涂料的高耐候性特征,氟碳防腐涂層體系一般設(shè)計(jì)為高壽命涂層防腐體系。表2匯總了ISO129944-5附錄A中相應(yīng)腐蝕類型下的高耐久性聚氨酯涂層體系。